Die Metallbindung und ihre chemisch-physikalischen Eigenschaften
Aufgrund der schwachen Bindung der äußeren Elektronen bei Metallen an das Atom sind diese Elemente leichter dazu bereit, ihre Elektronen abzugeben. Treffen mehrere Metallatome aufeinander, können demnach die Elektronen sehr leicht von einem Atom zum anderen übersiedeln. Dabei entstehen nach Abgabe der Elektronen Metallrümpfe mit einer positiven Ladung. Die abgegebenen Elektronen bilden ein Edelgas (Elektronengas), das mit den zurückgebliebenen Atomrümpfen in der Metallbindung ein festes Metallgitter bildet.
Das Metallgitter besteht demnach aus Metallkationen mit positiver Ladung und den restlichen freien Elektronen um sie herum. Es bildet eine feste Einheit. Diese Eigenschaften zeichnen Metallbindungen in einem entstandenen Metallgitter aus:
- Metalle sind wegen der starken elektronischen Anziehung zwischen Elektronen und Kationen in der Regel hart und verfügen über eine hohe Schmelztemperatur.
- Bei externer Krafteinwirkung verschieben sich nur die Kationen gegeneinander. Die frei beweglichen Elektronen vollziehen die Krafteinwirkung mit. Es kommt dabei nicht zu einem Abstoßeffekt der Ladung wie bei dem Ionengitter. Aus diesem Grund werden Metalle nicht spröde und verformen sich nur gering.
- Aufgrund der geringen Veränderung in der Bewegung der Elektronen ist die Leitfähigkeit für elektrischen Strom bei Metallen recht gut. Bei zunehmender Temperatur geraten die Atomrümpfe in größere Schwingung und behindern dabei die Beweglichkeit der Elektronen um sie herum. Daher nimmt bei höheren Temperaturen die elektrische Leitfähigkeit von Metallen ab.
- Metalle eignen sich gut als Wärmeleiter.
- Bis auf die Edelmetalle (Gold, Platin und Silber) kommen Metalle in der Natur meist nur als Verbindungen vor. Typisch zu nennen sind hier Sulfide oder Oxide.